城市交通噪声分析及降噪措施研究

赵庆

摘 要：本文通过对道路交通噪声声源构成、产生原理、传播特性进行分析研究，得出车辆噪声的主要影响因素，针对不同的噪声源，提出合理的降噪措施，同时研究分析了不同路面材料的降噪性能，提出较优的降噪路面组合。力求为道路建设过程中，降噪措施提供理论基础。

关键词：降噪措施;沥青路面;道路交通

中图分类号：TB535 文献标识码：A

随着城市的高速发展，公园城市的新发展理念的提出，环境、城市、经济发展与人民生活质量之间的关系日益成为各城市发展建设的重点。车辆引发的噪声污染越来越引起人们的关注，采取有效的降噪措施，减少车辆噪音污染，保证人们的生活的声环境质量。对提升人们生活品质有着重要意义。

1 道路交通噪声声源分析

机动车噪音主要来源于两方面，汽车动力噪声以及运行时的轮胎胎噪。

汽车动力噪声主要为发动机的进气噪声、排气噪声、燃烧噪声、机械转动噪声以及冷却风扇转动的噪声，声量与发动机转速有关，一般车辆加速时，转速增大时，噪声会急剧增大，公共汽车及载重汽车发动机噪音一般较大，特别是在长大上坡路段，发动机噪声更为明显。机动车动力噪声与车辆运行速度关系不大，主要与车辆本身的发动机性能、道路坡度、道路路面状况相关。

轮胎噪声指的是轮胎的接地噪声。由于抓地设置的轮胎花纹，会对内部的空气产生压缩效应，同时轮胎会与路面发生冲击作用，也会产生噪声。当车辆速度较大时，轮胎噪声超过机动车动力噪声，成为主要噪声源。因此轮胎噪声主要与车辆速度、路面状况、轮胎花纹关系密切。

2 交通噪声传播特性分析

城市道路交通噪声由一系列非同步的、连续的、无规定相位的点状声源排列而成，近似看作无限长线声源，可以忽略其波动效应，它具有时间分布特性、空间分布特性，车辆噪声的时间分布特性与交通流量的时间分布呈正相关，当车流量大，噪声影响增强。距离道路最近的一排建筑，随楼层升高噪声值逐渐减小。随着距离增加，噪声最大值呈向高处发展态势。低楼层随距离增加噪声衰减明显，高楼层则受距离影响较小;近距离噪声随楼层的变化影响较大，远距离噪声随楼层的变化较小。

3 交通噪声控制措施

结合道路交通噪声声源及传播途径分析，道路沿线噪音大小主要与建筑退距、楼层高低、车速、车流量、道路坡度、路面材料等因素有关。针对噪声的影响因素及传播规律，采用不同的措施控制交通噪声。

3.1 交通噪声声源控制

首先是控制车辆的自身噪声，特别是在慢速情况下，车辆自身动力系统噪声为主要噪声，特别是重载车辆，据统计，重型车通行噪声60%来自于动力系统噪声[1]。其主要包括进气噪声、排气噪声、机械噪声、风扇噪声，可以采用不同措施综合治理。

目前，随着高新技术的发展，电动汽车应用越来越广泛，由于电动汽车的动力总成构造和传统的汽车构造不同，传统燃油车由于汽油燃烧推动活塞工作，纯电动汽车由于没有发动机，内部也就没有噪声，相应的也没有了进排气噪声，相比而言，电动车噪音污染更小，低速状态下降噪优势更为明显。

3.2 降噪道路路面材料研究

随着汽车工业的快速发展，车辆本身的降噪性能越来越好，已经降到比较低的水平。因此，对降噪路面的研究更为重要。目前，城市道路广泛采用沥青路面材料，相比于传统的水泥路面，沥青路面行车舒适性及降噪功能更为优秀，原因是车轮与沥青路面均为柔性材料，形成两级减振功能。然而，不同的沥青混合料，降噪功能也有很多差别。

沥青玛蹄脂碎石（SMA）路面采用骨架密实型结构，沥青玛蹄脂由集料、沥青、纤维稳定剂及矿粉组成，填充于集料骨架间隙中形成密实的沥青混合料，其高温稳定性、低温抗疲劳性、水稳定性能均较好。由于其较好的综合性能，目前工程中应用日益广泛，高等级道路的多采用SMA路面结构。SMA混合料孔隙大、表面粗糙，构造深度大、抗滑能力优异。与密集配（AC）沥青路面比较，SMA路面有着更好的降噪表现，可降低2分贝左右。其降噪机理在于减轻轮胎震动和衰减轮胎与路面的空气泵效应，前者在于SMA材料内部阻尼较大，后者在于SMA材料拥有较好的宏观构造[2]。

多空隙排水降噪沥青（OGFC）路面采用开级配结构，空隙率较高，可达到20%左右，具有与多孔吸声材料类似的吸声功能，压缩空气能够通过多孔结构排散到周围，大大减少了空气泵作用，相比于SMA路面，降噪效果更加优异。此外，其大孔隙结构具备一定的排水功能，能够快速将地面水疏散，减少路面积水，降低炫光影响，提升车辆交通安全。但OGFC路面也有缺点，其耐久性差、孔隙易堵塞、降噪排水功能衰减快、养护难，由于这些弊端不易克服，目前应用不如SMA路面广泛。

橡胶沥青混合料具备较好的降噪效果，由于橡胶颗粒的高弹性能，内阻尼作用较强，路面能够对震动冲击起到缓冲作用。密集配（AC）沥青路面采用橡胶沥青时，降噪效果大为提升，能够降低1 dB～3 dB，而骨架密实型（SMA）沥青混合料添加橡胶颗粒后，降噪效果优于未添加前的混合料，且优于密集配-橡胶沥青组合。由于橡胶沥青的价格偏高，施工中对于温度要求较为严格，不易控制，因此尚未得到广泛应用。

综合以上沥青路面材料降噪效果、高低温、水稳定性等路用性能、施工要求、经济成本等各方面研究，快速路、主干路、次干路等交通量较大的道路，宜采用SMA路面，并掺入一定量橡胶颗粒，既保证了路面的耐久性，又能一定程度优化降噪效果。对于支路，交通量相对较少，车辆以小客车位置，可采用多孔排水降噪路面，后期需加强管理和养护。

3.3 道路中其他降噪措施

合理规划路网及两侧地块，居住区、学校、医院等宜净区域，应避免近距离规划快速路、主干路等车流量较多的道路，尽量设置一定的缓冲区域。重点区域应着重稳净化设计，降低车道数量，管控行车速度，减小道路纵坡，还可减少灯控交叉口，往往由于灯控的设置，造成车辆频繁加减速，加大噪声影响。

合理设置阻声措施。道路红线充足时，设置绿化带、行道树，通过乔木与灌木相结合的方式，互相弥补降噪空白区域，能够起到良好的降噪效果，同时能够美化环境。对于高架桥区域，由于引桥段纵坡较大，为噪声管控重点区域，采用高品质声屏障。对于隧道区域，由于声音经壁面多次反射和叠加，产生了更大的噪声值，混响时间长，影响交通环境及安全，侧面应采用效果较好的吸音材料。此外伸缩缝位置，应重点考虑降噪措施，采用降噪伸缩缝装置。

此外城市管线尽量避免布置在机动车道下，减少检查井盖的布置，井盖处往往是重要的噪声源，条件受限时，应尽量避开行车轮胎轨迹线，并尽量减少检查井。检查井盖应设置减震降噪胶垫，进一步降低噪声污染。

4 结语

交通噪声污染成因主要集中在两方面：动力系统以及轮胎胎噪，通过优化车辆降噪性能、设计降噪路面、设置隔音设施、合理规划道路路网、降低道路坡度、交通管控等手段能够有效控制噪声污染，道路建设过程中，应结合实际情况，因地制宜的采用不同的组合方案，对噪声污染进行綜合治理。

参考文献：

[1]运国伟.重型卡车主要噪声源分析与降噪方法研究[J].汽车科技，2011（07）：52-55.

[2]赵洪志，曹卫东，张玉红.SMA路面降噪机理分析[J].公路与汽运，2009（01）：64-67.